PATTERN-Skin: Modulare multimodale Haut für Annäherung und taktile Wahrnehmung

Egal wie innovativ die heutigen Roboter auch sind, im Vergleich zu uns Menschen sind ihre Fähigkeiten in der physischen Umgebungswahrnehmung begrenzt. Menschen können auf ihre Rezeptoren auf der Haut vertrauen und spüren die Eigenschaften und Beschaffenheit unterschiedlicher Materialien. Im Projekt PATTERN-Skin ging es genau darum: Den Robotern einen Spürsinn geben. Denn das Fehlen solcher integrierter Sensoren führt in der Produktion dazu, dass Roboter gesichert und vom Menschen getrennt hinter Absperrungen ihre Arbeit verrichten. Roboter werden also oft isoliert und in einfachen, langsamen und nicht optimalen Aufgaben eingesetzt, um unerwünschte physische Interaktionen zu vermeiden. Dies wiederum führt dazu, dass Roboter in vielen Bereichen nicht die Anforderungen der Anwender erfüllen und keinen Mehrwert bieten. Es besteht daher ein dringender Bedarf, Roboter mit Fähigkeiten zur sicheren und effektiven Interaktion mit Menschen und ihrer Umgebung auszustatten.

Projektziel
Das Projekt PATTERN-Skin hat das Ziel, eine innovative, flexible und potenziell dehnbare modulare Roboterhaut zu entwickeln und diese physisch und logisch in Roboter zu integrieren, um ihnen beispiellose sensorische Fähigkeiten zu verleihen. Durch den Einsatz berührungsloser und taktiler Wahrnehmung wird eine sichere Interaktion zwischen Mensch und Roboter ermöglicht. Neben der physischen Umsetzung der Roboterhaut ist es auch entscheidend, realitätsnahe Echtzeitsimulationen der Haut in Systemsimulationen zu entwickeln (sogenannter „Digital Twin“). Diese Simulationen ermöglichen eine optimale Anpassung der Sensorhaut an verschiedene Roboter und Anwendungen. Zudem dienen sie zur Generierung von Trainingsdaten für maschinelles Lernen und künstliche Intelligenz, um sichere Kontrollstrategien zu entwickeln, die den Anforderungen der Sicherheitsstandards ISO 15066 und 10218 entsprechen.